TV Podstawy 5 98, Sprawka, podstawy telekomunikacji
[ Pobierz całość w formacie PDF ]Co prawda, Naczelny strasznie mnie
ciśnie o artykuł o telewizji, ale bohatersko
stawiam mu czoła. Nawet tytuł artykułu
wymyślił. Ale nic z tego. Nie daję się! Po−
stawię na swoim i zaczniemy od radia.
Czysta przyzwoitość wymaga, by najpierw
zająć się czymś takim jak radio. W końcu
co było najpierw? Radio czy telewizja?
Tak być nie może, by najpierw było
o telewizji, która powstała później. Dlate−
go dzisiaj nie będzie o wizji, tylko o fonii.
Cóż to takiego jest, to radio? Mówiąc
radio, mamy zwykle na myśli radioodbior−
nik. Jest to najczęściej prostokątna skrzyn−
ka, która nie wiedzieć czemu po włączeniu
zasilania gra, a po zdjęciu tylnej ścianki lub
po próbie rozkręcenia przemyślnie skon−
struowanej obudowy, ukazuje ciekawe
wnętrze pełne różności. Różności te po
dotknięciu palcem czasami parzą, czasami
kłują, albo i kopią, jeżeli trafisz w swych
poszukiwaniach na element pod napię−
ciem sieci. Dlatego nigdy nie dotykaj pra−
cujących urządzeń elektronicznych.
Jeżeli natomiast uda ci się z tego tała−
tajstwa, które w skrzynce siedzi, wyrwać
na chybił trafił kilka kolorowych, „cosiów”,
to możesz być pewien, że radio przestaje
pełnić swe przepisane funkcje. Po takiej
operacji staje się jedynie podstawką pod
kwiaty. Jeżeli rodzice w końcu dojdą, że to
ty, w pogoni za wiedzą te części ze środka
wysmyknąłeś, to... co ja ci będę mówił...
Sam wiesz najlepiej. Jakoś ten pierwszy
pojedynek z techniką radiową, zakończony
porażką przeżyć trzeba.
Ponownie powraca pytanie: cóż to ta−
kiego jest, to radio?
Posłużę się, łagodniejszym porówna−
niem. Pudełko od butów, młody czytelni−
ku, wiesz jak wygląda? Tak? No to radio,
to jest właśnie takie pudełko po butach
tylko, że gra. Ma głośnik i gra.
Widzisz, jakie to proste?
Ale zanim radio w ogóle zaistniało, nale−
żało je wymyślić. Do skonstruowania urzą−
dzenia, o którym dzi−
siaj z tobą dyskutuję,
potrzebna była praca
wielu uczonych. Jed−
nym z nich był Szkot Ja−
mes Clerk Maxwell (nie, to
nie ten od kawy – ten się za−
jmował elektrycznością), innym był Niemiec
Heinrich Hertz, że nie wspomnę o takich
jak: Michael Faraday, André Ampére i Alek−
sander Volta, bo cóż cię to obchodzić może.
Czy jednak zwróciłeś młody czytelniku uwa−
gę na nazwiska tych panów? Na pewno ich
brzmienie znasz ze swoich kontaktów
z elektroniką, ale być może bardziej kojarzy−
ły ci się do tej pory z pomiarami i miernika−
mi wartości elektrycznych niż z osobami.
Skup się teraz mocno (ja wiem, że to trud−
ne, ale spróbuj), bo to, czego się za chwil pa−
rę dowiesz, być może usłyszysz po raz pier−
wszy w życiu i może się zdarzyć, że upłynie
wiele, wiele lat zanim znów o tym przeczy−
tasz. Gotowy? No to uwaga. Wspomnieliś−
my przed momentem o panach Faraday’u,
Maxwell’u i Hertz’u. Dla nas dosyć dawno
(ale może ktoś jeszcze pamięta), no więc
dawno, bo w roku 1831, fizyk angielski Mi−
chael Faraday zrobił doświadczenie. Skupił
się w sobie... i zrobił. W doświadczeniu tym
wykazał, że można zrobić czary−mary
i wzbudzić przepływ prądu w obwodzie le−
żącym w pobliżu innego obwodu, przez któ−
ry płynie prąd. Było to jedno z badań „natu−
ry fal elektromagnetycznych”. Tak przepięk−
nie się to doświadczenie nazywało. Ale wy−
mieniliśmy go (znaczy, Michaela Faraday’a)
chwilę temu obok innych dwóch magików
od drutów i elektryczności. Obaj zajmowali
się zagadnieniami związanymi z ładunkami
elektrycznymi. A to je wpuszczali w cewki
i patrzyli co się dzieje na zewnątrz, a to
umieszczali cewki w sąsiedztwie magne−
sów i kręcili magnesami lub cewkami jak
mogli, patrząc co się dzieje z ładunkami. Po−
tem siadali i myśleli, co ma znaczyć to
wszystko, co podczas tego kręcenia zaob−
serwowali. Krótko mówiąc, kombi−
nowali jak mogli. Podczas jednego z ta−
kich rozmyślań, które nastąpiło w roku
1864, szkocki fizyk James Clerk Maxwell
doszedł był w swych dociekaniach do teore−
tycznego wniosku, że oscylujący ładunek
elektryczny powinien wysyłać fale elektro−
magnetyczne. Mało, że powinien – ani chy−
bi musi, bo inaczej nijak nie da się wytłuma−
czyć przeprowadzonych do tej pory do−
świadczeń. Wysyłać więc musi elektromag−
netyczne fale przypominające fale z jeziora
lub stawu, ale tak szybkie, że aż strach. Tak
szybkie jak prędkość światła. I bardzo dob−
rze, że wpadł na taki pomysł gdyż dzięki nie−
mu, inny uczony mógł zrobić doświadczenia
mające dać odpowiedź czy aby pan Max−
well się nie myli. I okazało się, że nie mylił
się. Miał rację. Prawdziwość teorii Max−
well’a, czyli istnienie tych fal, doświadczal−
nie potwierdził w latach osiemdziesiątych
XIX wieku, niemiecki uczony Heinrich Hertz.
Wyniki badań, szczególnie tych dwóch fizy−
ków, doprowadziły do tego, że zaintereso−
wał się nimi (nie, nie fizykami tylko wynika−
mi ich badań) urodzony w 1874 r., Włoch
Guglielmo Marconi. Opanowała go idea
przesyłania za pomocą fal elektromagne−
tycznych różnych wiadomości. Istniał już
wtedy telegraf, który był wielką pomocą
w przesyłaniu na odległość przeróżnych in−
formacji, ale wszystko to działo się między
urządzeniami połączonymi ze sobą drutem.
A nasz Guglielmo chciał bez drutu. W po−
wietrzu. Chciał wysyłać informacje na statki
pływające sobie po morzach i oceanach
świata, ale chciał też i do odległych miejsc
na lądzie, gdzie położenie przewodów na−
stręczało poważne kłopoty. No więc zawziął
się w sobie i zaczął eksperymentować. Naj−
pierw udało mu się przesłać sygnał bliziutko,
tak na odległość ze 2,5 kilometra. Tylko co
on biedny miał zrobić, żeby się dowiedzieć
czy jego urządzenie działa? Nie mógł być
przecież jednocześnie przy nadajniku i od−
biorniku. Znacie ten dowcip o żabie, która
stanęła na rozdrożu, gdzie jedna droga była
dla inteligentnych a druga dla pięknych? Sta−
nęła, patrzy w jedną stronę, patrzy w drugą
i mówi: no przecież się nie rozerwę. Tak
samo czuł się nasz Marconi. Nie rozerwał
Rys. 1. Sygnały telegrafii radiowej
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/98
31
Telewizja
się jednak, tylko został przy nadajniku.
A umówionym znakiem, że odbiornik prze−
chwycił nadawany sygnał miał być wystrzał
z karabinu. Kiedy ten wystrzał karabinowy
usłyszał (nie, nie poczuł, usłyszał!) to był
znak, że działa. I to jak działało! A strzelali so−
bie z karabinu w 1895 roku. Widząc olbrzy−
mie możliwości drzemiące w nowym wyna−
lazku, a szczególnie zastosowanie w tele−
grafii bezprzewodowej, Marconi chciał nim
zainteresować przedstawicieli poczty. Włos−
cy pocztowcy powiedzieli mu po pokazach,
że ich telegraf z drutem działa dobrze, więc
niby dlaczego mieliby mulić sobie głowy te−
legrafem bez drutu? Nie chcieli! Trudno być
prorokiem we własnym kraju, przeto posta−
nowił swoim odkryciem zainteresować in−
nych. W tym celu, w czerwcu 1896 roku,
zorganizował pokaz przesłania sygnału ra−
diowego z dachu poczty w Londynie, do bu−
dynku odległego o 1,5 kilometra. Udało się.
Ale nie można powiedzieć, by pocztowcy
wpadli z tego powodu w podziw i zachwyt.
Nie zrażony tym nasz Guglielmo, nadal pra−
cował nad radiem. Jedno z połączeń, które−
go dokonał podczas tych prac, to uzyskanie
łączności przez kanał La Manche. Było to
w 1899 roku, a odległość pokonana wtedy
przez fale radiowe to, z grubsza rzecz biorąc,
jakieś 50 kilometrów. Problemem, który
w tym czasie zaprzątał głowy ówczesnych
radiowców, było pytanie: na jaką odległość
można przesłać informację? Teoretycznie
odpowiedź nasuwała się sama – na odleg−
łość ograniczoną linią horyzontu, bo potem
to fale radiowe bezczelnie lecą sobie gdzieś
w kosmos. Aby to sprawdzić i znaleźć miej−
sce gdzie te niewdzięcznice fale odrywają
się od ziemi i już nic się nie da usłyszeć, na−
leżało doświadczalnie tę odległość zbadać.
A nastał był rok 1900. W owym roku zorga−
nizowano zatem taką próbę między Korn−
walią a wyspą Wight, leżącą u południo−
wych wybrzeży Anglii. I co się okazało? Oka−
zało się otóż to, że nasze fale radiowe, ci−
chym lotem pokonały tę odległość, dały
znać, że dotarły do odbiornika i ani myślą
ulatywać bezpowrotnie w czarne i zimne ot−
chłanie kosmosu. Z dziką swobodą pokona−
ły odległość 300 kilometrów i wcale nie do−
stały zadyszki. Doświadczenie to uprzytom−
niło zgromadzonym i orientującym się
w technice radiowej badaczom i naszemu
Marconiemu, że krzywizna powierzchni Zie−
mi nie jest przeszkodą w dokonywaniu po−
łączeń na większe odległości. Ale cóż z te−
go, nad wyraz praktycznego wniosku, wy−
nikło dla nas i całej reszty radiosłuchaczy?
Zaraz się młody człowieku przekonasz, ale
po kolei. Przypomniałem ci siedem chwil te−
mu o telegrafie. Powiedzieć też przy tej
okazji wypada, że używano wtedy do prze−
syłania informacji, czyli jak to wtedy mówili
– depesz, alfabetu Morse’a. Orientujesz się
zapewne, że ten cały alfabet, to kombinacja
kropek i kresek, które ułożone w określony
sposób tworzą litery i wyrazy.
Nasz przyjaciel Guglielmo wybrał
sobie spośród tych kropek i kre−
sek jeden zestaw, który byłby łat−
wy do nadawania i na tyle cha−
rakterystyczny, że łatwy do od−
różnienia pośród gwizdów
i trzasków stanowiących nieod−
łączne tło, jakim jest szum at−
mosferyczny takiego połączenia.
Czy wiesz cóż to był za zestaw?
Już ci mówię. To były trzy kropki.
Litera S w alfabecie Morse’a. I tak się od tej
litery zaczęło. Łatwe do zapamiętania, bo
się kojarzy. Kojarzy się, panie kapralu, ze sło−
wem Start. No, ale wracajmy do wynalazcy.
W związku z tym, że Marconi przekonany
był o słuszności swych wniosków i pewien
przeprowadzonych (do tej pory w sumie, na
małą skalę) doświadczeń, postanowił pójść
na całość i przesłać sygnał tak daleko, jak się
da. Postanowił na dobry początek wysłać
sygnał przez Atlantyk. Na odległość, bagate−
la, 4800 kilometrów. A co? Jak szaleć to sza−
leć! Te dwa słynne miejsca, między którymi
nastąpić miała pierwsza na świecie trans−
misja radiowa to: Poldhu Cove w Kornwalii
(zachodnie wybrzeże Anglii) i St John s
w Nowej Funlandii. Nadajnik z systemem
anten, sięgających wysokości 48 metrów,
znajdował się w Poldhu Cove, a odbiornik
na cyplu noszącym nazwę Wzgórza Sygna−
łowego. Cypelów, wznosił się był (i pewnie
nadal wznosi) na wysokość 180 metrów
w porcie St. John’s. Sam na pewno wiesz
czytelniku, że im antena wyżej, tym lepiej
dla niej samej i dla odbioru fal radiowych, bo
nic im po drodze nie przeszkadza. Nasz Mar−
coni wysnuł ten sam wniosek i pozwolił by
mu w przygotowaniach przyświecał. Aby
odebrać sygnały nadawane z Kornwalii, na−
leżało zatroszczyć się o umieszczenie ante−
ny gdzieś wysoko. Co prawda cypel, na któ−
rym umieszczony był odbiornik wznosił się,
jak już wspomnieliśmy, na wysokość 180
metrów, ale nie była to przecież długość an−
teny. Masztu też nie można było wybudo−
wać, bo pomieszczenia do eksperymental−
nej transmisji zostały udostępnione na dni
parę w starym, opuszczonym szpitalu wojs−
kowym. I zgadnij czytelniku, na jaki pomysł
w związku z kłopotem z anteną wpadł nasz
bohater? Postanowił użyć balonu. Ale wyło−
nił się problem. Od dnia, kiedy przybył do St.
John’s, a było to 6 grudnia 1901 roku, pogo−
da była obrzydliwa. Tak paskudna, jak tylko
można sobie wyobrazić. Wiał wściekły wiatr
i było zimno a do tego deszczowo. Zimno
i deszczowo to pół biedy, można wytrzy−
mać, ale eksperymentowi przeszkadzał wi−
cher. Dnia 11 grudnia wiatr wiał taki, że
urwał linę, do której przyczepiony był balon
służący za windę do wyniesienia anteny.
Siedzący przy odbiorniku ze słuchawkami
na uszach Marconi, nie wiedział czy słyszy
umówiony sygnał czy wycie wichru. Do te−
go trzeba dodać gwiżdżący w szparach
wiatr, trzeszczące belki i deski budynku,
w którym przeprowadzano nasłuch, szczę−
kanie zębów zziębniętej grupki zgromadzo−
nych tam dziennikarzy i zgrzytanie zębów
tych, którym nie w smak był eksperyment,
otwierający drogę łączności bezprzewodo−
wej. No i do tego ten urwany balon. Prze−
rwano tego dnia doświadczenie, choć Mar−
coni utrzymywał, że sygnał usłyszał, ale nie
wie na pewno, który z wyżej wymienionych
czynników był głośniejszy. Na szczęście dla
nas wynalazcy są odporni na niepowodze−
nia i nie rezygnują tak łatwo. Należał do nich
i nasz Guglielmo, i dlatego postanowił tym
razem użyć latawca. Też miał z nim proble−
my, ale w końcu udało się asystentowi
Marconiego w tym huraganowym wietrze
latawiec wypuścić i zgromadzona przy od−
biorniku grupka osób zastygła w oczekiwa−
niu na, z daleka mające przybyć, popiskiwa−
nie trzech kropek. Wichura była straszna
i podobnie jak wcześniej balon, teraz urwała
latawiec. George Kemp, bo tak się nazywał
ten asystent, postanowił kolejny raz, pomi−
mo szalejącej wichury, spróbować i w koń−
cu udało się latawiec w deszczowe niebo
wypuścić. Było wczesne popołudnie 12
grudnia 1901 roku. Możemy sobie tylko wy−
obrazić, z jakim niepokojem oczekiwał na
ten sygnał Marconi. Klęska czy zwycięst−
wo? Czy fale radiowe są zdolne pokonać ta−
ką odległość, czy jednak uciekną w kosmos
korzystając z pomocy, jaką jest krzywizna
Ziemi. Czy górą będą ci, którzy do tej pory
czerpali zyski z połączeń kablowych między
Europą a Ameryką, i dla których powodze−
nie Marconiego będzie stratą wpływów, czy
zwycięży połączenie radiowe? Te i inne py−
tania tłukły się pewnie Marconiemu po gło−
wie gdy... nagle, o godzinie 12.30, poprzez
trzaski i szumy, przedarł się oczekiwany ze−
staw kropek tworzący tę upragnioną i wy−
czekiwaną literę S. Marconi usłyszał w słu−
chawkach swoje trzy króciutkie sygnały. Te−
go dnia jeszcze dwukrotnie zabrzmiał dla
zgromadzonych tam osób sygnał zwycięst−
wa fal radiowych nad odległością. Było to
o godzinie 13.10 i 14.20. Wspomniany już
asystent George Kemp również potwierdził
odbiór sygnału, kiedy Marconi przekazał mu
słuchawki. Dla wielu ludzi ogłoszone przez
Guglielmo Marconiego wyniki eksperymen−
tu były nie do przyjęcia. Było to coś niepraw−
32
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/98
Rys. 2. Sygnał nośny zmodulowany amplitudowo
Telewizja
dopodobnego. Sam Tomas Alva Edison po−
wiedział, że Marconi cygani, i że on w ten je−
go sukces nie wierzy. Jak się wyraził, „w ani
jedno słowo”. Aby zatkać dzioby malkon−
tentom i niedowiarkom, Marconi postano−
wił powtórzył swój eksperyment, używając
do tego celu aparatury zainstalowanej na
statku płynącym do Nowego Jorku. Statek,
na którym miał się odbyć ten radiowy poje−
dynek z niedowiarkami, nosił nazwę
„Philadelphia”. Na statku zainstalowano od−
biornik radiowy mający prowadzić nasłuch
a oprócz tego zainstalowano rysik zapi−
sujący odebraną literę. Świadkiem i gwaran−
tem przeprowadzonej łączności miał być ka−
pitan. Podczas tego rejsu wyraźnie odbiera−
no sygnał przez 2500 kilometrów, a zazna−
czoną literę S dało się odczytać gdy statek
był w odległości ponad 3200 kilometrów od
nadajnika. Malkontenci i niedowiarki pozaty−
kali dzioby. Bezstronny kapitan statku „Phi−
ladelphia” świadkiem.
Takie to były początki. Wspomnieliśmy,
że ci, którym proponowano telegraf bez
drutu, a więc pocztowcy, nie zapałali wtedy
nagłą chęcią do zainstalowania u siebie tej
nowinki technicznej, ale zalety łączności ra−
diowej i alfabetu Morse’a docenili inni. Do−
syć szerokie zastosowanie znalazła ta łącz−
ność w 1915 roku, kiedy Niemcy przesyłali
swoją wersję wydarzeń wojennych do
wszystkich, którzy mogli te informacje ode−
brać, ze szczególnym uwzględnieniem kra−
jów neutralnych. Podobnie uczynili Rosja−
nie w 1917 roku. Z „Aurory”, której salwa
była sygnałem szturmu na Pałac Zimowy
i rozpoczęła Rewolucję Październikową,
wysyłano nie tylko pociski. Na polecenie
Lenina, zainstalowany tam nadajnik radio−
wy, wysyłał wiadomości na linie frontów,
gdzie bolszewicy bili się z białą gwardią.
Czy zauważyłeś czytelniku, jaka była forma
przekazu informacji w początkach łączności
radiowej? Odpowiedź jest łatwa, bo wielo−
krotnie już o niej czytałeś w tym artykule.
Czyniono to przy pomocy alfabetu Morse’a.
Nie można było jeszcze wtedy pokusić się
o przesłanie w świat mowy. Do czasu. Ten
czas nastąpił, kiedy wynaleziono lampę,
diodę próżniową. A stało się to w 1904 ro−
ku. Dzięki temu „nastąpieniu czasu” nie
trzeba było uczyć się na pamięć popiski−
wań, które tworzyły (jedynie dla znających
alfabet Morse’a) zrozumiałą informację. Ale
nie da się ukryć, że te popiskiwania to bez−
sprzecznie początki złotej ery radia. Można
było dotrzeć z sygnałem radiowym dosłow−
nie wszędzie. Powiem ci jako ciekawostkę,
że w 1910 roku, po raz pierwszy dzięki ra−
diu, został aresztowany podczas podróży
statkiem złoczyńca, doktor Crippen, który
zamordował w Londynie swoją żonę i ucie−
kał z kochanką do Kanady. Przekazany ze
statku do Scotland Yardu meldunek o pode−
jrzanie zachowujących się pasażerach (ko−
chanka udawała syna doktora Crippena)
spowodował, że detektyw wsiadł na szyb−
szy liniowiec i zanim Crippen dobił do wy−
brzeży Kanady został aresztowany. Jak po−
wiedział świadek, kapitan statku, którym
płynął zabójca, często patrząc na rozpiętą
antenę zwykł mawiać „Telegrafia, to cu−
downy wynalazek”. Ale wróćmy do bar−
dziej radosnych chwil związanych z łącznoś−
cią radiową. Już w 1906 roku w USA Regi−
nald Fessenden, korzystając z możliwości
jaką dawała próżniowa lampa radiowa, na−
dał audycję, którą można było odebrać na
statkach znajdujących się w odległości ok.
80 kilometrów. Wydaje się, że statkom
wdzięczne fale radiowe odpłaciły za pomoc
w udowodnieniu ich istnienia. Kiedy
w 1909 roku na Atlantyku zderzyły się dwa
z nich, „Florida” i „Republic”, radio odegra−
ło istotną rolę w czasie akcji ratowniczej.
Sygnał radiowy z tonącego w 1912 roku
„Titanica” pomógł uratować około 700
osób, które zostały wyłowione przez statek
„Carpathia”.
Jak nieszczęścia, to nieszczęścia –
w tym samym roku, co akcja ratownicza na
Atlantyku (1909), zostali „załatwieni”
wszyscy spóźnialscy. Spóźnialscy z Paryża.
Tego Paryża we Francji. Do tej pory, owi
„punktualni inaczej”, mogli tłumaczyć się,
że ich zegarki chodzą bardzo dobrze, a spie−
szą się zegarki innych. I to tylko tak wyglą−
da, jakby oni się spóźniali, a przecież to
czysta nieprawda i w ogóle omamy, bo oni
są o czasie. No więc ich załatwili. Bez po−
prawek. Zainstalowali, wyobraźcie sobie,
nadajnik na wieży Eiffla. Zainstalowali i wy−
emitowali sygnały do synchronizacji, czy
też inaczej mówiąc, regulacji zegarów, ze−
garków i zegareczków. Żeby nikt nie mówił,
że ten sygnał nie dla jego zegarka. Nie było
zmiłowania. Trzeba było być od tej pory
punktualnym.
dy jak na lekarstwo. Radiostacje dopiero
powstawały, a o dynamice ich rozwoju
niech świadczy fakt, że w roku 1920 firma
Westinghouse zorganizowała radiostację
w Pittsburghu, w 1921 roku w USA było
już 8 radiostacji, a do dnia 1 listopada 1922
roku koncesje przyznano 564 stacjom.
Liczba radiostacji rosła więc lawinowo i to
nie tylko w Ameryce. U nas w Europie,
w Anglii, pierwsza audycja radia BBC zo−
stała wyemitowana 14 listopada 1922 ro−
ku. My w Polsce też nie jesteśmy dużo
gorsi, gdyż Spółka Akcyjna Polskie Radio
powstała niecałe trzy lata po pierwszej au−
dycji radiowej w Londynie. Zawiązała się
dnia 18 sierpnia 1925 roku, a stację na−
dawczą i rozgłośnię uruchomiono dziesięć
miesięcy później, jakoś tak, jak zapewne
pamiętacie, w czerwcu 1926 roku. Roz−
głośnia mieściła się w Warszawie przy ul.
Zielnej 25. Od tej pory możemy cieszyć
się wieloma audycjami, które po naciśnię−
ciu guziczka lub po przekręceniu gałki, są−
czą się nam do uszu. Dzisiaj, ze względu
na wszechobecną telewizję, popularność
radia nieco spadła, ale chyba tylko w wy−
miarze skupiania przy odbiorniku całej ro−
dziny. Prawie każdy kierowca ma zainsta−
lowany w aucie radioodbiornik, a radia słu−
cha się też w pracy. Co prawda nie z taką
uwagą jak w domu, bo w pracy trzeba się
zająć całkiem innymi obowiązkami, ale bez
radia jak bez ręki. Kiedy telewizja nie była
tak rozpowszechniona jak obecnie, radio
stanowiło czynnik skupiający o określonej
porze członków rodziny. Razem przeżywa−
ło się kłopoty bohaterów słuchowisk lub
komentowało aktualne wydarzenia. Do
dzisiaj w wielu domach wspomina się
z nostalgią tamte czasy, a ze szczególną
sympatią pewien szczegół radioodbiorni−
ka, tzw. „magiczne oko”, świecącą na zi−
elono lampę elektronową pełniącą funkcję
wskaźnika dostrojenia. Kiedyś, wpatrując
się w zieleń „magicznego oczka”, można
było sobie wyobrażać, a czasami nawet
i widzieć, sceny rozgrywające się w emito−
wanych słuchowiskach. Można było prze−
żywać przygody Tomka Sawyera, wędro−
wać przez dżunglę razem z Mowglim albo
z profesorem Michałowskim przez piaski
i świątynie starożytnego Egiptu. Sale kon−
certowe otwierał przed nami i o wykonaw−
cach opowiadał redaktor Jan Weber,
i choć wielu z nas nie słuchało zapowiada−
nych mistrzowskich wykonań słynnych
koncertów, to często jedynie dla atmosfe−
ry stworzonej w radiu przez Jana Webera
warto było je na odpowiednią audycję na−
stawić. Siła oddziaływania radia, jakkol−
wiek w dzisiejszych czasach mniejsza, by−
ła ogromna w czasach jego początków.
Pewnie już słyszałeś młody człowieku
o kimś takim jak Orson Welles. Nie? No to
posłuchaj. Zrobił numer nie z tej ziemi. Do−
słownie i w przenośni. Napisał słuchowis−
Rok później (w 1910)
mieszkańcy Nowego Jor−
ku, którzy posiadali radio−
odbiorniki, mogli na żywo
wysłuchać koncertu
włoskiego tenora Enrica
Caruso. W zasadzie moż−
na precyzyjniej powie−
dzieć, że byli to radio−
amatorzy, a nie radiosłu−
chacze, gdyż odbiorni−
ków radiowych było wte−
Rys. 3. Wstęgi?
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/98
33
Telewizja
Rys. 4. Modulacja częstotoliwościowa (FM)
W telegrafii, jak przed mo−
mentem wspomnieliśmy,
sygnał był, albo go nie było
wcale. Fala nośna jest, albo jej
nie ma. Teraz wystaw waść
sobie, że będzie się ta ampli−
tuda zmieniała płynnie. Już nie
na zasadzie: jest albo nie ma,
ale na zasadzie: więcej lub
mniej. A jeśli będzie się zmie−
niała w takt sygnału z mikrofo−
nu, to co? Będziesz miał czys−
tą modulację amplitudową.
Zerknij zatem na rysunek 2.
Widzisz tutaj falę nośną zmodulowaną
przebiegiem modulującym.
A teraz wyobraź sobie, że w odbiorni−
ku w takt tych zmian amplitudy będzie
drgała membrana głośnika. I co wtedy?
Z głośnika usłyszysz to, co trafiło do mik−
rofonu. I jest to z grubsza zasada działa−
nia nadajnika i odbiornika AM.
No tak, ale gdzie w nadajniku ten syg−
nał nośny jest tak przepięknie gnieciony,
że powstają na nim przecudnej urody kar−
by? Otóż gnieciony jest w kawałku techni−
ki zaklętej pod nazwą modulator. Jest to
układ, który wyposaża falę nośną w infor−
mację. Obrazowo mówiąc, fali nośnej za−
kłada siodło i jeźdźca na plecy. Z punktu
widzenia elektroniki jest to układ mnożący.
Na jedno wejście podaje się czyściutką fa−
lę nośną, na drugie – przebieg modulujący
(czyli przebieg z mikrofonu). A na wyjściu
mamy różne paskudztwa, w tym na pew−
no przebiegi o częstotliwościach równych
sumie i różnicy obu częstotliwości we−
jściowych i zwykle także naszą falę nośną.
Przebiegi o częstotliwościach rów−
nych sumie częstotliwości nośnej i częs−
totliwości modulującej nazywamy górną
wstęgą boczną, a przebiegi o częstotli−
wościach równych różnicy – dolną wstę−
gą boczną. Popatrz teraz na rysunek 3.
Nie będę ci tłumaczył, jak rozumieć poję−
cie wstęgi. To jest troszkę trudniejsze, bo
trzeba rozumieć pojęcie widma sygnału.
Ale w tej chwili ważne jest coś innego:
dwie wstęgi boczne są bliźniaczo podobne
i jakby wzajemnie odwrócone. Przy odrobi−
nie sprytu wystarczy przesłać tylko jedną
wstęgę boczną i ona przeniesie całą po−
trzebną informację. Poza tym nie zawsze
trzeba przesyłać przebieg nośny. Nawet je−
żeli tego w tej chwili nie rozumiesz, zapa−
miętaj dwa poprzednie zdania. Przyda ci się
to gdy będziemy zgłębiać tajniki telewizji.
I kolejna ważna informacja. Przebiegi
akustyczne, które przesyłamy, to też drga−
nia o częstotliwościach w granicach od
dwudziestu do dwudziestu tysięcy drgań
na sekundę, czyli 20Hz (herców) do 20kHz
(kiloherców). Natomiast częstotliwość
nośna musi być znacznie większa. Przykła−
dowo częstotliwość nośna nadajnika pro−
gramu I Polskiego Radia to 225kHz. Częs−
totliwości nośne w radiu CB to już około
27MHz – 27 milionów drgań na sekundę.
Można jeszcze dużo mówić o cudach
i cudeńkach związanych z modulacjami,
wspomnę tylko króciutko o modulacji FM
i modulacji fazowej.
To też jest proste jak metr sznurka.
Znów mamy nośną o jakiejś częstotliwoś−
ci. Tym razem amplituda jest stała,
a w takt sygnału z mikrofonu zmienia się
c z ę s t o t l i w o ś ć. Tak, częstotliwość!
I potem w odbiorniku membrana głośnika
pulsuje właśnie w takt zmian częstotli−
wości. A jak się to robi? To już sprawa dys−
kryminatora, a nie twoja. Przy okazji użyję
innego słowa, które ci się może źle skoja−
rzyć. Dewiacja. Nie, nie, to elektroniczne
pojęcie. Oznacza po prostu, na ile zmienia
się częstotliwość nośna pod wpływem
sygnału modulującego. Zapewne wiesz,
że dzięki takiemu trochę dziwnemu spo−
sobowi modulacji uzyskuje się jakość
dźwięku znacznie lepszą, niż przy modula−
cji AM. Przekonaj się sam, na ile lepsza
jest jakość audycji na tak zwanym „ukae−
fie” (UKF), gdzie wykorzystuje się modula−
cję FM, od jakości stacji na falach długich
i średnich pracujących z modulacją AM.
Przy okazji – ten cały UKF to częstotli−
wości mniej więcej 100MHz, ale są na−
dajniki i odbiorniki FM pracujace z częs−
ko o ataku Marsjan na Ziemię. Takie tam...
o atakowaniu Ziemian... o broni używanej
przez kosmitów... o burzeniu budynków,
i że straszliwym snopem gorąca zabijają
każdego, kto im stanie na drodze. Wyglą−
dało, że zaatakowali w New Jersey. Czys−
ta fantastyka. Ale kiedy ta fantastyka przy−
brała postać słuchowiska radiowego to
wybuchła panika. Poważnie! Nowojorczy−
cy słuchający w 1938 roku słuchowiska
„Wojna światów” Orsona Wellesa, auten−
tycznie wpadli w panikę i na oślep ucieka−
li z miasta, w ich odczuciu i przekonaniu,
zaatakowanego przez Marsjan. Taka była
wtedy siła radia!
Pozostańmy jeszcze przez chwilę przy
tematyce kosmicznej. Niemożliwy byłby
pierwszy lot człowieka w przestrzeń kos−
miczną. Niemożliwy lot i lądowanie na
Księżycu oraz szczęśliwy stamtąd po−
wrót. Niemożliwe byłoby wysłanie sond
kosmicznych do najdalszych zakamarków
Układu Słonecznego, gdyby nie huk strza−
łu karabinowego, który pewnego dnia
1895 roku, zakłócił ciszę wiejskiej okolicy
gdzieś we Włoszech, a który obwieścił
Guglielmo Marconiemu, że jego urządze−
nie działa. Nasz bohater zmarł 20 lipca
1937 roku w wieku 63 lat, ale dzięki nie−
mu możemy dzisiaj korzystać z telefonów
komórkowych i sterować modelami łódek
oraz korzystać ze wszystkich urządzeń,
które wykorzystują fale radiowe.
Mam nadzieję, że nie zanudziłem cię
czytelniku historycznym rysem rozwoju
radia. Uważałem jednak, że przedstawię
ci wiadomości, które nie znajdą miejsca
w podręczniku szkolnym (w tym, którego
ja używałem nie znalazły się). A teraz
wróćmy do techniki. Kiedy działał tele−
graf, sygnał był albo go nie było. Rzuć
okiem na rysunek 1.
Widzisz tam falę. Czasami ona jest,
a czasami jej nie ma. Co to jest ta fala? Jest
to drganie pola elektrycznego i magnetycz−
nego, a razem elektromagnetycznego. Ro−
zumiesz? Nie bardzo? Nie szkodzi, nie jest
ci to teraz wcale potrzebne. Wystarczy
wiedzieć, że te drgania odbywają się
z pewną częstotliwością i mają jakąś wiel−
kość, czyli amplitudę. Są to podstawowe
parametry fali.
Rys. 5. Blokowe schematy typowych odbiorników radiowych
34
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/98
Telewizja
Rys. 6. Archaiczny odbiornik radiowy
szę o listy z odpowiedzią, dlaczego radiowcy
używają tego zwrotu. Skąd się wziął? Najcie−
kawsze prawidłowe odpowiedzi zostaną na−
grodzone (i być może opublikowane).
Tymczasem przypatrz się schematowi
odbiornika detektorowego z rysun−
ku 6 i w wolnym czasie spróbuj go wyko−
nać. Schemat ten powinieneś traktować
z należnym pietyzmem, gdyż pochodzi ze
starodawnej elektronicznej książki.
Nie mam co prawda bladego pojęcia,
skąd weźmiesz tranzystor germanowy.
Ale to twój problem. Zastosowana cewka
może być dowolną antenową cewką dłu−
go− lub średniofalową z jakiegokolwiek
odbiornika radiowego. Odczep na cewce
długofalowej powinien być wykonany na
1/10 ilości zwojów, licząc od uziemionego
końca, a przy średniofalowej – na 1/15.
Antena powinna mieć długość 20−30
metrów. Nie zapomnij o uziemieniu.
A kiedy już odbiornik ten, lub podobny,
zrobisz i słuchawkę do ucha przyciśniesz,
będziesz się czuł jak pionier radiofonii
szukający wśród szumu i trzasków, tego
jednego sygnału, który przeniesie cię i ot−
worzy świat wyobraźni dostępny tylko
tym, którzy słuchają radia.
I przypominam o konkursie „na falach
eteru”. Czekam na odpowiedzi. Nagrody
już są przygotowane.
totliwościami nośnymi około 1000MHz
(miliard drgań na sekundę).
Tyle o modulacji FM.
Natomiast wspomniana modulacja fa−
zowa jest bliską kuzynką modulacji częs−
totliwościowej. To w sumie również jest
dość proste. W modulacji fazowej i częs−
totliwość i amplituda są stałe. Zmienia się
tylko faza. I to nie ciągle, tylko najczęściej
skokowo. Wygląda na to, że znów wróci−
liśmy do telegrafu, ale nie do kropek i kre−
sek, tylko zer i jedynek. Rzeczywiście, bo
modulację fazową wykorzystuje się do
transmisji danych cyfrowych. Mam na−
dzieję, że wiesz co to jest faza sygnału, bo
jeśli nie, to nie zrozumiesz ostatniego aka−
pitu. Niewielka strata. Nie będę cię kato−
wał szczegółowymi informacjami na te−
mat modulacji fazowej, ale warto z grub−
sza wiedzieć, o co tam chodzi, bo ten wą−
tek jeszcze się pewnie pojawi w EdW.
A teraz wracamy do pudełka po butach.
Pierwsze odbiorniki były naprawdę proste.
Potem zaczęły się komplikować. Nie będę
tu opowiadał o odbiornikach detektoro−
wych, o bezpośrednim wzmocnieniu, su−
perreakcyjnych i innych. Na rysunku 5 mo−
żesz obejrzeć schematy blokowe typowego
odbiornika AM i FM, odbiornika superhete−
rodynowego. Naprawdę jest takie słowo.
W każdym razie, żeby głośnik mógł
grać, musi być podłączony do wzmacnia−
cza mocy. I jest. I dlatego gra. Ale żeby
ten nasz ukochany głośnik grał, to do
wzmacniacza mocy musi być podany ja−
kiś sygnał, który będzie wzmacniany, aby
nam głośno grało. I jest taki sygnał. Wzię−
ty z detektora. Dlatego gra. A skąd się
nam ten sygnał w detektorze wziął? Od−
powiedzmy: otóż przywlókł się był on ze
wzmacniacza pośredniej częstotliwości.
Ale dlaczego on się tam, w tym ... no...
jak mu tam... wzmacniaczu pośredniej
częstotliwości w ogóle znalazł? Odpo−
wiedź jest prościutka. Bo trafił do tego
naszego wzmacniacza pośredniej częs−
totliwości z mieszacza. Pytasz mnie, co
to takiego ten mieszacz? Już spieszę
z wyjaśnieniem. Jest to taki kawałek ra−
dia, gdzie trafia sygnał z oscylatora i ze
wzmacniacza wielkiej częstotliwości.
I gdzie te dwa sygnały są ze sobą miesza−
ne, czyli robi się tam takiego elektronicz−
nego kogla−mogla. A oscylator to takie
miejsce we wnętrzu radia, gdzie jest wy−
twarzany sygnał, który następnie staje
się jednym ze składników wspomniane−
go właśnie przed chwileczką kogla−mog−
la. Ten kogel−mogel, czyli sygnał pośred−
niej częstotliwości w typowym odbiorni−
ku AM ma częstotliwość 465 kHz,
a w odbiorniku FM – 10,7 MHz. Nieroz−
ważnie wspomniałem już o wzmacniaczu
wielkiej częstotliwości, więc znasz już
młody człowieku następną część radiood−
biornika gdzie, jak sama nazwa wskazuje,
jest wzmacniany sygnał
wielkiej częstotliwości.
A trafia on do niego
wprost z obwodów we−
jściowych i anteny. I to
już jest całe radio. Calut−
kie. Proste? Jasne, że
proste. Nie wspomnia−
łem co prawda o zasila−
czu, który daje nam zasi−
lanie obwodów, dzięki
którym możemy słu−
chać muzyki, albo na−
wet i wiadomości. Ale
jest to rzecz tak oczy−
wista, że o niej w ogóle
nie będziemy mówić.
Mam nadzieję, że dzięki
temu krótkiemu szkico−
wi, znasz już doskonale
budowę radia.
A teraz chciałbym ci
coś zaproponować. Co
byś powiedział na drobny
konkursik? Na pewno
słyszałeś określenie „na
falach eteru”, stosowa−
ne nierozerwalnie w od−
niesieniu do audycji ra−
diowych. Świadomie nie
używałem tego zwrotu
w dzisiejszym artykule,
choć jest to określenie
czysto radiowe. Popro−
Arkadiusz Bartold
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/98
35
[ Pobierz całość w formacie PDF ]